ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.12.2023

Просмотров: 474

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

КТТ-пен бірге жұмыс істейтін өлшеу құрылғылары КТТ-пен бірге жұмыс істейтін өлшеу құрылғылары: а) көпірлер (теңестірілген жəне теңестірілмеген); б) логометрлер;в) нормалаушы түрлендіргіштер. Теңестірілген көпірлер. Теңестірілген көпірлерде (1.12 сурет) нөлдікөлшеуəдісіқолданылады.Зертханалық шарттарда қолданылатын автоматтандырылмаған теңестірілген көпірлер көмегімен 0,5-тен 107Ом аралығындағы кедергіні өлшейді, КТТ градуирлеуін орындайды жəне температураны өлшейді. ЕБ a Үш сымды сұлбасыRtНИ – нөл-индикатор (гальванометр);R1R2– тұрақты резисторлар; R3– реттелетін резисторлар; Rt– өлшенетін кедергі;Rж– желілер (байланыс сымдардың) кедергісі;ab– қоректену диагональ;cd– өлшеу диагональ. сурет – Теңестірілген көпір сұлбасы Көпір теңестірілген жағдайда ІНИ=0 жəне R2·(Rt +2Rж) = R1·R3, осыданRt R1  R3 R2 2  Rж , (1.28) мұндағы R1/R2= const;R3– var;Rж–constболуы керек, бірақ Rжқоршаған орта температурасының өзгерісіне байланысты өзгереді, сондықтан Rtмəні бұрмаланады, қоршаған орта температурасынан қателік пайда болады.ККТ-ті көпірге үш жалғағыштық сұлба бойынша қосу арқылы бұл кемшілік жойылады. Онда көпірдің тепе-теңдік теңдеуі келесідей:R1·(R3+RЛ)=R2·(Rt+RЛ). Осыдан 1R tR  (R R )  R.(1.29) R3 ж ж 2Егер де көпірді симметриялы қылсақ (R1=R2), онда Rt=R3, яғни Rtөрнегінде Rжболмайды, демек Rtқоршаған орта температурасына тəуелді емес. Теңестірілген көпірлердің кемшілігі: R3реттелетін иықта контакттың өтпелі кедергісінің болуы. Кемшілікті жою үшін R3екі иыққа бірдей, ал қозғалмалы контактты өлшенетін диагональ бойынша орнату қажет, сонда көпірлерді теңестіргенде кедергі екі жақта да өзгереді, ал контакттың өтпелі кедергісі өлшеу нəтижесіне ешқандай əсерін тигізбейді, өйткені IНИ=0.Артықшылығы - қөрек көзінің кернеуіне тəуелді емес, оның минималды мəні НИ сезімталдығымен анықталады. Теңестірілмеген көпірлер. Теңестірілмеген көпірлер (1.13 сурет) оның өлшегіш диагоналі бойынша өтетін тоқты теңестіруін қажет етпейді. Осытоқтыңмəнікөпіргежалғанғанөлшенетінкедергінің өлшемі болыптабылады.Теңестірілмеген көпір сұлбасың қарастырайық. сурет – Теңестірілмеген көпір сұлбасы R1, R2, R3–тұрақты резисторлар; RБ– көз диагоналіндегі реостат; Rt– өлшенетін кедергі;Rб– бақылау кедергісі;IД– өлшенетін диагональ бойынша тоқ;АҚ– айырып қосқыш Өлшенетін диагональ бойынша тоқ келесі формуламен есептеледі: мұндаIД UabR2  Rt R1  R3 М , М f(R1 , R2 , R3 , Rt)  const.Егер Uab=constболса, онда IДRt.1 Uab=constболатынын бақылау үшін АҚайырып қосқышты Б(бақылау режиміне) орнатамыз, сонда миллиамперметрдің нұсқағышы белгілі орында тұру қажет (оны түсті сызумен белгілеуге болады). Егер де шарт орындалмаса,, онда RБөзгереді жəне Iдбақылау белгіде орналасады.2) АҚ → Ө (өлшеу режимі), Iдмəні алынады, кейін Rtанықталады жəне осыдан температура мəні алынады.Теестірілмеген көпірлер температураны өлшеу мақсатында сирек қолданылады. Олар газанализаторларында кеңінен қолданылады, онда сезімтал элемент ретінде электрлік тоқ арқылы қыздырылатын металды немесе көбіне жартылай өткізгіштік резисторлар қолданылады. Логометрлер. Төменде қарастырылатын магнитті электрлік жүйесіндегі логометр деп аталатын (грек сөзінен «логос» - қатынас) құрылғылар технологиялық бақылауда температураны өлшеу жəне жазу үшін КТТ-пен бірге кеңінен қолданылады. Магнитті электрлік жүйесіндегі КТТ-пен бірге логометр сұлбасы 1.14-сурет көрсетілген.Логометрдің өлшеу механизмі өзек пше тұрақты магнит полюстері арасындағы бос ауа саңылауында орналасқан екі рамадан тұрады. Конструктивтік түрде Х-Х осі бойынша саңылау біркелкі емес жəне полюстік ұштықтардың ұшына қарай кемиді. 1,2 – оқшауланған мыс сымдарынан жасалған рамалар (r1, r2); – құрылғы нұсқағышы; 1,2,3 ортақ осіне орнатылған; – жұмсақ болаттан жасалған цилиндрлік өзек; R1, R2– қосымша манганин резисторлары;Rt– термометр кедергісі. сурет – Магнит-электрлік жүйесіндегі логометр сұлбасы Магниттік моменттері:М1=с·І1·В1,М2=с·І2·В2,мұнда с=соnst- раманың геометриясына тəуелді коэффициент;В1,В2- магниттік индукциясы.М1моментін теңестіру М2моментінің есебінен орындалады. ????1 = ????2 → ???? ∙ ????1 ∙ ????1 = ???? ∙ ????2 ∙ ????2 → ????2 = ????1 = ???? ???? → ???? = ???? ????2 . ????1????2????1 Басқа сөзбен айтқанда қозғалыстағы жүйенің  бұрылу бұрышы(немесе логометр көрсеткіші) екі тоқтың қатынасы арқылы анықталады: мұндағы???? = ???? 2????2!????2 , ???? = ???? . 1????????!????1!????1 r1 , r2 , R1 , R2  const   F(Rt).Сонымен, логометр Rt-ні яғни температураны өлшейді. Қоршаған орта температурасының əсерін азайту үшін раманың манганин R1,R2резисторларын тізбектей қосу қажет, олардың кедергілері рамалардың r1, r2кедергілерінен əлдеқайда үлкен. Бірақ бұл логометрдің сезгіштігін төмендетеді, себебі r1,r2арқылы токтар төмендейді.1.6.4 Симметриялық теңестірілмеген көпір.Аспаптың сезгіштігін үлкейтіп, температуралық коэффициентін төмендету үшін өлшеуіш диаганаліне логометр рамалары қосылған симметириялықтеңестірілмегенкөпірсұлбасынқолданады (1.15 сурет). Сұлбадағы белгілер:Rt- логометр шкаласымен өлшенетін орта температураға сəйкес келгенде R1=R2;R1=Rt,;R4– температураны компенсациялауға мыс кедергісі;R5– өлшеу диапазонын өзгертуге арналған кедергі.Rэ, Rт– байланыс желілерінің кедергісін кыистырып келтіру үшін эквивалентті жəнетеңестіргіш кедергілер сурет – Симметириялық теңестірілмеген көпірдің сұлбасы. Егер R3жəнеRtорналасқан иықтардың кедергiлерi теңестiрілсе, онда сжəне d нүктелердiң потенциалдары бірдей болады (сұлба симметриясының арқасында), ал 1 жəне 2 рамкалар арқылы ағатын І1жəне І2токтары тең жəне қарама-қарсы болады.Термометрдің Rtкедергiсi жоғарылағанда снүктесінiң потенциалы жоғарылайды, ал dнүктенiң потенциалы төмендейдi. Сəйкесінше, І2тоғы азаяды, ал І1тоғы жоғарылайды. Егер термометр кедергісі төмендесе, онда І2жоғарылайды, ал І1төмендейді. Сонымен, термометрдің кедергісі өзгеруінің нəтижесінде логометрдің екі рамкаларында тоқтардың бір уақытта өзгеруі жүреді. Бұл тоқтардың өзгерулері əр түрлi таңбалы болады, соның арқасында симметриялы емес сұлбаға қарағанда мұндай сұлбаның сезгiштiгі жоғары болады.Осы сұлбаға КТТ-ті екi сымдық жəне үш сымдық қосылу сұлбасы бойынша қосуға болады.Берілген сұлба бойынша дəлдiк класы 1,5 логометрдің қоршаған ортаның температурасының əр 10°С өзгеруінде қосымша қателiгi ±0,75% көп емес болады.Логометрлер көрсететiн, өздiгiнен жазатын, көп нүктелiк болып табылады. Өндірістік логометр дəлдік кластары 0,5; 1; 1,5; 2; 2,5 болып шығарылады.1.6.5 Термокедергілерді нормалау түрлендіргіші.Компьютерге немесе автоматты реттеу жүйесiне (АРЖ) КТТ-тен ақпаратты енгiзу үшiн өзінің шығысында тұрақты 0-5 мА тоғы бар сигналды тұдыратын нормалау түрлендіргіші (НТ) пайдалынады (1.16 сурет). сурет – КТТ нормалау түрлендіргіштің сұлбасы Бұл НТ-ың жұмыс істеу принципі ТЭТ-пен бірге жұмыс істейтін НТ жұмысына ұқсас. Ерекшелігі - РК (реттеуші көпір) орнына ТӨК (теңестірілмеген өлшеу көпірі) қолданылады.ТӨК-ің бір жағына үш сымды сұлбасы бойынша КТТRtқосылған. Ал қалған кедергілер манганинды болып табылады.Rж– жалғау сымдардың кедергілерін номиналды мəнге қиыстыру үшін қолданылады.Iшығ= k·Ucd, мұндағы k– пропорционалдық коэффициенті.Ucd = kМ·Rt, мұндағы kМ– көпірдің түрлендіргіш коэффициенті. Онда Iшығ =k·kМ·Rt. Демек токтың сигналы НТ Rt.КТТ НТ дəлдік кластары 0,6—1,5.1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   28

1.7 Жылулық сəулеленуді өлшеу

Жылулық сəулеленуді өлшеу құралдары

Гидростатикалық теңестірілген қысымды өлшеу сұйықтық құралдары

Қысымды өлшеуге жалпы əдістемелік нұсқаулықтар

тарау. Сұйықтық, газ жəне будың мөлшері мен шығынын өлшеу

Жылдамдық санағыштары

Ағынмен айналып өтетін шығын өлшегіштер

Электромагниттік шығын өлшегіштер

Ультрадыбыстық шығын өлшегіштер

Тахометриялық шығын өлшегіштер

Кориолис массалық шығын өлшегіш

3.11 Үшінші тарауға бақылау сұрақтары

Буектік деңгей өлшегіштер

Деңгейді өлшеудің электрлік құралдары

Деңгейді өлшеудің акустикалық құралдары

Төртінші тарауға бақылау сұрақтары

Сұйықтықтың тұтқырлығын өлшеу құралдары

5.3 Бесінші тарауға бақылау сұрақтары

Магниттік газанализаторлар Олардың жұмыс істеу принципіне талданатын қоспаның анықталатын компонент пен магнит өріснің байланысуы себебінен пайда болатын əр түрлі құбылыстар жатады.Магнит өрісіне жұтылатын газдар парамагнитті, ал итерілетін -диамагниттідеп аталады.Газдардың магниттік қасиеттері сан жағынан олардың магниттіқабылдағыштықдеп аталатын шамамен анықталады. Парамагнитті газддардың магнит қабылдағыштығы оң мəнді, ал диамагнитті газдарда - теріс мəнді болады. Магнит қабылдағыштық аддитивті қасиетке ие.Оттегі жəне азот оксиді парамагнитті қасиеттерге ие, сонымен бірге абсолютты мəні бойынша олардың магнит қабылдағыштығы басқа газдар мен булардың магнит қабылдағыштығынан 100 есе көп. Көп компонентті қоспадағы оттегінің концентрациясын есептеу осыған негізделген.6.1суретте термомагнитті газанализатордың сұлбасы келтірілген. 6.1 сурет – Термомагнитті газанализатордың сұлбасы Суреттегі белгіленулер: 1 - дайындау блогы; 2 - тұрақты магнит; 3 –сақиналы камера; 4 - жұқа қабырғалы шыны түтік; 5- теңестірілмеген көпір; 6 – потенциометр.Əрекет принципі: электр тогымен қыздырылатын өткізгіштің біртекті емес магнит өрісінде орналасқан кезінде, қыздырудан туындаған оттегінің магнит қабылдағыштығының төмендеуі себебінен, магнит өрістің үлкен кернеу аймағынан аз кернеу аймағына бағытталған газ қоспасының қозғалысы пайда болады. Талданатын газ 1 дайындық блогынан 3 сақиналы камераға өтеді. Камераның диаметры бойыншажылу шығын өлшегіштің R1жəне R2терморезисторлары оралған 4 жіңішке шыны түтікшесіорнатылған. Егерде талданатын қоспада оттегі болмаса, онда 4 түтікшенің көлденең орналасу кезінде ол арқылы газ ағыны болмайды. Егер талданатын қоспадаO2 оттегі болса, ол түтікшенің сол жағындағы 2 тұрақты магнитпен туындайтын магнит өрісіне жұтылады. Одан кейін O2оттегі Кюри нүктесінен (800С) жоғарғы t температурасына дейін R1терморезисторымен қыздырылады, осыданO2 оттегі парамагниттік қасиетін жоғалтып, диамагнитке айналады жəне магнит өрісінен итеріледі (көрсеткіш бағыты бойынша). 4 түтікшеде газ ағыны - «магнит жел» пайда болады. 4 түтікшедегі газ шығыны жылу шығын өлшегішпен өлшенеді. Талданатын газда оттегініңO2 көлемдік концентрациясымен анықталатын 5 көпірдің теңгерімсіздігі 6 потенциометрмен өлшенеді жəне тіркеледі.Өлшеу диапазоны 0 –1%-дан 0 – 100%-ға дейін. Дəлдік кластары: 2,5 – Реакция уақыты -120 сек. 1   ...   20   21   22   23   24   25   26   27   28

6.4 Алтыншы тарауға бақылау сұрақтары

Ерітінділерді талдаудың потенциометрлік əдісі

7.4 Жетінші тарауға бақылау сұрақтары

Əдебиеттер тізімі

ҚОСЫМША

ӨЛШЕУДІҢ ТЕХНИКАЛЫҚ ҚҰРАЛДАРЫ

сипатталады.

Нақтыденелербірдейтемпературадаəртүрлісəулеленуқасиетінеие. Оны абсолютты қара дененің саулелену қасиетіне қатынасы бойынша бағалайды (* белгісі абсолютты қара дененің қасиеттерін білдіреді):
  E B ,  E, . (1.30)


E

B

E
  *

 
мұндағы ελ–спектрлік сəулелену коэффициенті (монохром саулеленудің қаралығының дəрежесі);

ε– толық сəулелену коэффициенті (толық саулеленудің қаралық дəрежесі);

Еλ,Еλ*- спектрлік энергетикалық саулелену;

Вλ,Вλ*- спектрлік энергетикалық жарықтық (көзбен қабылданатын);

Е,Е*- толық энергетикалық жарықтық.

ελ- толқын ұзындығының λжəне температурасы Тфункциясы болып табылады.

ελтемпература мен λ–ға тəуелді болмайтын дене сұрдене деп аталады.

Абсолют қара дененің спектрлік энергетикалық сəулеленуі Еλ*, оның Ттемпературасы жəне λ толқын ұзындығы арасындағы тəуелділігі Планк заңыарқылы орнатылады:




E
c1

c2

5 (eT

1) , (1.31)


мұндағы с1,с2 тұрақтылар.

Таңдалған λүшін температура өсуімен, Еλ–да немесе Вλ*күрт өседі, өйткені:
Вλ*=kλ·Еλ*. (1.32)

Бұл жағдай дененің температурасын оның жоғары сезімталдығы бар спектралік саулеленуі арқылы өлшеуге мүмкіндік береді.

Температура өсуімен λmax- ның азаятынын графиктен көреміз (1.17 сурет). Қара дене температурасының төмендеуімен оның сəулелену энергиясының таралуының максимумы спектрдің ұзын толқындар аймағына жылжиды.

Осының себебінен жарықтық температурасын өлшеу үшін дене спектрінің инфрақызыл аймағын қолдану ұсынылды.

Əр нақты дене үшін өзініңελболады, сонда:
Вλ=ελ·Вλ*.(1.33)



    1. сурет – Планк заңы бойынша тұрғызылған Вλ*қисықтар жиынтығы Егер де нақтыденелербірдейтемпературағаиеболса, онда олардың

ελайырмашылығынан өлшенгенВλмəндеріөзгешеболады.Бұл жағдай əртүрлі объекттер үшін аспатың шын температураларында градуирленген бірдей шкаласын болдырмайды. Осыған байланысты пирометрдің шкаласын абсолют қара дененің сəулеленуімен градуирлеу керек.

Нақты денелердің сəулелену қасиеті қара дененің қасиетінен төмен болғандықтан, пирометрдің мəндері нақты дене температурасына сəйкес


болмайды, олар тек шартты температураны, осы жағдайда жарықтандыру температурасын береді.

Нақты дененің жарықтандырутемпературасыдеп оның спектрлік жарықтығы В*(λ,Тя)нақты дененің В(λ,Т)(оның нақты температурасы Тболғанда) спектрлік жарықтығына тең болатын қара дененің температурасын айтады.

(1.32 ), (1.33 ), (1.31 ) қолдана, келесіні аламыз:


1 1  1

  •   ln

. (1.34)

Тя Т c2
Жарықтандыру температура нақты температурадан əрқашанда аз, өйткенi

????! < 1.

Спектрдiң көрiнетiн бөлiгiнде жарықтандыру температураны өлшеу үшiн қолданылатын аспаптар оптикалық жəне фотоэлектрлiк пирометрлердеп аталады.

1.17 суретте көрсетілгендей, температура өскенде спектр бойынша сəулелену энергиясының таралу қисығының максимумы қысқа толқындарға қарай ығысады. Қара дене сəулелену спектріндегі энергияның таралу қисығының максимумына сəйкес толқын ұзындығы ????????????????абсолют Ттемпературамен келесі өрнекпен байланысқан:
???????????????????? = ????, (1.35)

мұндағы b- тұрақты, ол 2896 мкм∙К-ге тең.

(1.35 ) қатынасы Вин ығысу заңы деп аталады. Барлық сызбалардың максимумдары арқылы өтетiн (1.17 сурет) пунктир сызық Вин ығысу заңына сəйкес келедi.

Спектрдің көрінетін бөлігінде λmaxығысуы, сондықтан, дене температурасының өзгеру себебінен пайда болатын энергияны қайта бөлу, оның түсiнiң өзгеруiне алып келедi. Осы себептен, сəулелену спектрінің берілген бөлігінің ішінде, энергияның таралуы температурамен бірге өзгеруінде негізделген дененің температурасының өлшеу əдісін түстік əдісідеп атаған. Бұл əдiспен өлшенген шартты дене температурасы түстемпературадеп аталады.

Спектрдің көрінетін бөлігінде энергетикалық жарықтықтардың екі спектрлік интервалдарындағы қатынасы бойынша түс температураны өлшеу əдiсi кеңінен қолданылады.

Түстемпература(Ттүс)деп келесі шарт орындалғандағы абсолютты қара дененің температурасы аталады: толқындар ұзындықтары λ1жəнеλ2болғанда, дененің спектрлік энергетикалық жарықтықтар қатынастары


B


B
(1,Ттус) нақты дененің осындай толқын ұзындықтарында жəне нақты Т



( 2,Ттус)

температурасында спектрлік жарықтықтар қатынасына

B

B1 B 2

тең.



1


B


2

f(T) екені белгілі. (1.31 ), (1.32 ), (1.33 ) ескере отырып, аламыз:

ln 1

1 1 2

. (1.35)

T Ттус

1

c2 (

1

1 )

2

Берілген спектр бөлігінде толқын ұзындығы мен спектрлік

коэффициент мəні өзгермейтін ( 1 2

) сұр денелер үшін

1

T Т

1

тус

0,

сондықтан Т Ттус.

Практикада сұр деп келесі нақты денелерді санайды: керамика, металдар оксидтер, отқа төзімді материалдар, гранит, т.б. Олар үшін түс əдісінің ерекшелігі айқын, себебі түс температураға қарағанда жарықтық температура əрқашанда шын температурадан төмен болады.

Спектрлік энергетикалық жарықтық қатынасы бойынша түс температураны өлшеуге негізделген аспаптар спектрлікқатынаспирометрлерінемесе түспирометрлердеп аталады.


Жылулық сəулеленуді өлшеу құралдары


  1. Оптикалық пирометр.

Оптикалық пирометрдің жұмыс істеу принципі дененің спектрлік жарықтығын градуирленген сəулелену көзінің спектрлік жарықтығымен салыстыруда негізделген (1.18 сурет). Спектрлік жарықтықтардың сəйкестігін анықтайтын сезімтал элемент ретінде адамның көзі алынған.




ТжО> ТяН ТжО = ТжН ТжО< ТжН

    1. сурет Жоғалатын жібі бар оптикалық пирометр сұлбасы

Сұлбадағы белгілер: 1 құрылғы объективі; 2 жұтатын светофильтр; 3 – кіріс диафрагмасы; 4 – оптикалық лампа; 5 – шығыс диафрагмасы; 6 – қызыл светофильтр; 7 – окуляр; ӨО – өлшеу объектісі.

Температураны өлшеу үшін өлшеу объектінің фонында 7 окулярдың ішінде 4 оптикалық шамның жіптері көрінетіндей 1 аспаптың объективібағытталады.

Өлшеу объекті мен лампаның 4 жібінің спектрлік жарықтықтарын салыстыруы толқын ұзындығы 0,65 мкм тең болғанда жүреді, ол үшін окулярдың алдында 6 қызыл светофильтр орнатылған. 3 жəне 5 диафрагмалары пирометрдің кіріс жəне шығыс бұрыштарын шектейді, олардың оптималды мəндері ӨО мен объектив арасындағы қашықтықтың өзгеруінен
аспап көрсетуінің тəуелсіздігін қамтиды.

Лампа жібінің жарықтылығы өлшеу объектісінің көрінетін жарықтылығына тең болғанша (ТжО = ТжН) RБреостат көмегімен батареядан лампа жібіне жүретін ток күшін өзгертеді. Осы теңдік орындалғаннан кейін өлшеу объектінің бейне фонында жіп «көрінбей» кетеді (1.18 сурет). Осы кезде лампа жібінің ТжНжарықтық температура мəндерінде градуирленген, миллиамперметр көмегімен объектінің жарықтық температурасы ТжОанықталады. Содан кейін ТжОмен ελарқылы объектінің Тшын температурасын анықтайды (1.34 формуласы).

Оптикалық лампа жібі вольфрамнан жасалған, сондықтан температура 1400оС жоғары болғанда возгонканы1болдырмау үшін лампа алдына əлсіреткіш немесе сіңдіретін 2 светофильтр қосылады. Осы светофильтр арқасында өлшеу объектінің көрінетін жарықтығы бірнеше рет азаяды, сондықтан жіп аса қыздырылмайды жəне пирометр градуировкасының тұрақтылығы сақталады.

Оптикалық пирометрлерде, əдетте, екі шкала болады, біреуін енгізілмеген жұтатын светофильтрде (800—1200оС), ал екіншісін енгізілген жұтатын светофильтрде (1200—2000оС) қолданады.

Оптикалық пирометрлердің өлшеу интервалы 800—6000 оС аралығында, 1,5 - 4,0 аралығындағы дəлдік кластарына ие.


      1. Фотоэлектрлік пирометр.

Фотоэлектрлік пирометр (ФП) автоматты болып келеді. Сəулелі энергияны қабылдайтын сезгіш элементтер - фотоэлементтер, фотокөбейткіштер, фотокедергілер жəне фотодиодтар болып табылады.

ФП жұмыс істеу принципі бойынша екі